本发明涉及海上养殖,特别涉及一种浮式混凝土网箱和水下设置方法。
背景技术:
1、深海蕴藏着丰富的海水资源,是未来养殖发展的重要支撑。近年来,少数深远海浮式养殖平台已经问世,但它们大多数采用钢结构。这种选择虽然在强度和耐用性方面表现出色,但也带来了高昂的建设成本。钢材本身容易受到海水腐蚀,导致维护成本居高不下。
2、在相关技术中,少数养殖平台采用混凝土网箱结构结合浮式风机等海上浮式发电设备进行协同工作,其通过在水下部分设置混凝土预制结构件组成的网箱结构作为养殖平台,同时作为支撑结构为水上部分的浮式风机作为承载基础。
3、相关技术中的混凝土网箱结构,其考虑到与浮式发电设备的协同工作,为了保证机械强度和支撑稳定性,整体规格和结构相对固定,通常为一体浇筑制造的结构件,在制造和托运到海上养殖区域进行设置施工的过程周期长,施工难度高。并且其固化结构无法实现纵向上的延伸,限制了网箱结构在不同水深下的适应能力,影响养殖效果和效率
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种浮式混凝土网箱和水下设置方法,在方便装配施工的同时,大幅提升养殖效果和效率。所述技术方案如下:
2、第一方面,本发明实施例提供了一种浮式混凝土网箱,包括:
3、纵向支撑单元,包括纵向支撑柱和设置于所述纵向支撑柱两端的第一预制节点,所述纵向支撑单元设置有多个,多个所述纵向支撑单元的所述纵向支撑柱相互平行间隔设置并围成多边形,所述第一预制节点上设置有第一套筒和第二套筒,所述第一套筒对向设置有两个且与所述纵向支撑柱相匹配,所述第二套筒在所述第一套筒的周向设置有多个;
4、横向支撑单元,包括多个横向支撑柱,所述横向支撑柱与所述纵向支撑柱相垂直,且两端分别与相邻两个所述第一预制节点的所述第二套筒连接;
5、侧向支撑单元,包括第二预制节点和侧向支撑柱,所述第二预制节点设置于所述横向支撑柱上,所述第二预制节点上设置有与所述第二套筒相匹配的第三套筒,所述侧向支撑柱设置于平行间隔布置的两个所述横向支撑柱之间,且两端分别与所述第三套筒和所述第二套筒连接以形成桁架结构。
6、可选地,所述第一预制节点包括呈圆柱状,所述第一套筒设置于所述第一预制节点轴向上的两端,所述第二套筒凸出设置于所述第一预制节点的侧壁上。
7、可选地,还包括中心支撑单元,所述中心支撑单元包括径向支撑柱、中心支撑柱和设置于所述中心支撑柱两端的第三预制节点,所述第三预制节点上设置有第四套筒和第五套筒,所述第四套筒对向设置有两个且与所述中心支撑柱相匹配,所述第五套筒在所述第四套筒的周向设置有多个且与所述第二套筒相匹配,所述中心支撑柱设置于多个所述纵向支撑单元所围成的所述多边形的几何中心且与所述纵向支撑柱平行,所述径向支撑柱设置于相邻的所述第三预制节点和所述第一预制节点之间,且两端分别与所述第五套筒和所述第二套筒连接。
8、可选地,所述第一预制节点配置有多种,每种所述第一预制节点上的所述第二套筒的数量,以及相邻所述第二套筒之间的轴线夹角各不相同。
9、可选地,还包括网衣,所述网衣布设于所述纵向支撑柱、所述横向支撑柱和所述侧向支撑柱所围绕形成的纵向网格空间、所述纵向支撑柱、所述中心支撑柱和所述径向支撑柱所围绕形成的纵向网格空间、以及所述横向支撑柱和所述径向支撑柱所围绕形成的横向网格空间中。
10、可选地,所述纵向支撑单元、所述横向支撑单元、所述侧向支撑单元和所述中心支撑单元均采用超高性能混凝土材料制成。
11、可选地,所述第一套筒、所述第二套筒、所述第三套筒、所述第四套筒和所述第五套筒均为钢制变径套筒。
12、可选地,所述变径套筒的连接杆件端采用内凹四分卡槽式结构,所述纵向支撑柱、所述横向支撑柱、所述侧向支撑柱、径向支撑柱和中心支撑柱的端部均设置有与所述内凹四分卡槽式结构相匹配的卡接凸起部。
13、可选地,所述第一预制节点上设置有导缆孔。
14、第二方面,本发明实施例提供了一种水下设置方法,基于前述第一方面所述的浮式混凝土网箱实现,包括:
15、通过对所述纵向支撑单元、所述横向支撑单元和所述侧向支撑单元进行配合组装,利用所述纵向支撑柱、所述横向支撑柱和所述侧向支撑柱围绕形成多边形立方体结构的养殖空间;
16、沿所述纵向支撑柱的连接方向,利用所述第一预制节点与所述纵向支撑柱进行连接,以实现多层所述浮式混凝土网箱的层叠布置。
17、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
18、采用本发明实施例所提供的浮式混凝土网箱,其通过纵向支撑单元、横向支撑单元组成的组合式结构拼接成多形性立方体状的模块化框架结构,并通过设置侧向支撑单元保证整体刚度和机械强度,配合网衣形成水下养殖空间。当用于浅水海域时,浮式混凝土网箱结构可以装配成较少的层数,以适应较浅的水深条件;而当用于深水海域时,浮式混凝土网箱结构可以装配成较多的层数,以充分利用较深的水域空间。采用整体模块化的预制拼接形式,在方便运输和装配施工的同时,大幅提升养殖效果和效率。
1.一种浮式混凝土网箱,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的浮式混凝土网箱,其特征在于,所述第一预制节点(12)包括呈圆柱状,所述第一套筒(121)设置于所述第一预制节点(12)轴向上的两端,所述第二套筒(122)凸出设置于所述第一预制节点(12)的侧壁上。
3.根据权利要求2所述的浮式混凝土网箱,其特征在于,还包括中心支撑单元(4),所述中心支撑单元(4)包括径向支撑柱(41)、中心支撑柱(42)和设置于所述中心支撑柱(42)两端的第三预制节点(43),所述第三预制节点(43)上设置有第四套筒(431)和第五套筒(432),所述第四套筒(431)对向设置有两个且与所述中心支撑柱(42)相匹配,所述第五套筒(432)在所述第四套筒(431)的周向设置有多个且与所述第二套筒(122)相匹配,所述中心支撑柱(42)设置于多个所述纵向支撑单元(1)所围成的所述多边形的几何中心且与所述纵向支撑柱(11)平行,所述径向支撑柱(41)设置于相邻的所述第三预制节点(43)和所述第一预制节点(12)之间,且两端分别与所述第五套筒(432)和所述第二套筒(122)连接。
4.根据权利要求3所述的浮式混凝土网箱,其特征在于,所述第一预制节点(12)配置有多种,每种所述第一预制节点(12)上的所述第二套筒(122)的数量,以及相邻所述第二套筒(122)之间的轴线夹角各不相同。
5.根据权利要求3所述的浮式混凝土网箱,其特征在于,还包括网衣(5),所述网衣(5)布设于所述纵向支撑柱(11)、所述横向支撑柱(21)和所述侧向支撑柱(32)所围绕形成的纵向网格空间、所述纵向支撑柱(11)、所述中心支撑柱(42)和所述径向支撑柱(41)所围绕形成的纵向网格空间、以及所述横向支撑柱(21)和所述径向支撑柱(41)所围绕形成的横向网格空间中。
6.根据权利要求3所述的浮式混凝土网箱,其特征在于,所述纵向支撑单元(1)、所述横向支撑单元(2)、所述侧向支撑单元(3)和所述中心支撑单元(4)均采用超高性能混凝土材料制成。
7.根据权利要求6所述的浮式混凝土网箱,其特征在于,所述第一套筒(121)、所述第二套筒(122)、所述第三套筒(311)、所述第四套筒(431)和所述第五套筒(432)均为钢制变径套筒。
8.根据权利要求7所述的浮式混凝土网箱,其特征在于,所述变径套筒的连接杆件端采用内凹四分卡槽式结构(a),所述纵向支撑柱(11)、所述横向支撑柱(21)、所述侧向支撑柱(32)、径向支撑柱(41)和中心支撑柱(42)的端部均设置有与所述内凹四分卡槽式结构(a)相匹配的卡接凸起部(b)。
9.根据权利要求7所述的浮式混凝土网箱,其特征在于,所述第一预制节点(12)上设置有导缆孔(123)。
10.一种水下设置方法,基于如权利要求1至9任一项所述的浮式混凝土网箱实现,其特征在于,包括: